Coherent raman amplification

Summary

The paper describes the dynamics of the coherent Raman amplification from a semi-classical viewpoint and it takes into account some significant aspects of the process. The effects of the depletion of the pump and of the saturation on the coupling process are considered. In this connection a sensitive method for the measurement of relaxation times for molecular Raman active vibrations in gases is proposed. The effect of the gain enhancement arising in the quasi-resonant case is considered by taking into account the contribution to the saturation effect due to the first-order absorption at the Stokes frequency. A threshold condition for the quasi-resonant process is given. Finally, the paper deals with the stimulated Raman scattering by polarization waves and with the coherent infra-red generation by noncentrosymmetric crystals and polar fluids. The induced parametric coupling effect in centrosymmetric media is considered.

Riassunto

Si deserive la dinamica dell’amplificazione di Raman coerente da un punto di vista semielassico tenendo conto di alcuni aspetti significativi del processo. Si studiano gli effetti dello svuotamento della pompa e della saturazione sul processo di accoppiamento. A questo proposito si suggerisce un metodo sensibile per la misura dei tempi di rilassazione delle vibrazioni attive di Raman molecolari nei gas. Si prende in considerazione l’effetto dell’aumento di guadagno che nasce nel caso quasi risonante tenendo conto del contributo all’effetto di saturazione dovuto all’assorbimento di primo ordine alla frequenza di Stokes. Si dà una condizione di soglia per il processo quasi risonante. Infine si tratta lo scattering di Raman stimolato da onde di polarizzazione e la generazione infrarossa eoerente nei cristalli privi di simmetria centrale e nei fluidi polari. Si studia l’effetto di accoppiamento parametrico indotto nei mezzi a simmetria centrale.

Реэюме

Статья описывает динамику когерентного рамановского усиления с полуклассической точки эрения и придавает некоторым сушественным аспектам процесса. Принимаются во внимание влияние истошения подкачки и насышения на свяэываюший процесс. В свяэи с зтим предлагается чувствительный метод для иэмерения времен релаксации для молекулярных « Раман-активных » колебаний в гаэе. Рассматривается зффект иэбыточного усиления в кваэиреэонансном случае, тем что учитывается вклад в зффект насыщения, обусловленный поглошением первого порядка на стоксовской частоте. Приводится пороговое условие для кваэиреэонансного процесса. Наконец, в статье рассматривается вынужденное рамановское рассеяние на поляриэационных волнах и когерентная инфракрасная генерация благодаря не центрально снмметричним кристаллам и полярным жидкостям. Исследуется вынужденный параметрический свяэанный зффект в центрально симметричной среде.